Modificeret halevene og penisvenepunktur til blodprøvetagning i rottemodellen
Summary
Her præsenterer vi en protokol, der tilbyder hurtige, nemme og pålidelige blodindsamlingsalternativer til rottemodellen. Vi beskriver tre forskellige blodprøvetagningsmetoder i henhold til konteksten: halevenepunktur under anæstesi eller på et bevidst dyr og dorsal penisvenepunktur under anæstesi.
Abstract
Blodprøver er nødvendige i de fleste eksperimentelle dyredesign for at vurdere forskellige hæmatologiske parametre. Dette papir præsenterer to procedurer for blodindsamling hos rotter: lateral halevenepunktur og dorsal penisvenepunktur, som giver betydelige fordele i forhold til andre tidligere beskrevne teknikker. Denne undersøgelse viser, at disse to procedurer muliggør hurtig prøveudtagning (under 10 min) og giver tilstrækkelige blodvolumener til de fleste analyser (202 μL ± 67,7 μL). Den dorsale penis vene punktering skal udføres under anæstesi, mens lateral hale vene punktering kan udføres på et bevidst, fastholdt dyr.
At skifte disse to teknikker muliggør derfor blodtrækning i enhver situation. Selv om det altid anbefales, at en operatør bistås under en procedure for at sikre dyrevelfærd, kræver disse teknikker kun en enkelt operatør, i modsætning til de fleste blodprøvetagningsmetoder, der kræver to. Mens disse tidligere beskrevne metoder (f.eks. halspind, subklavisk veneblodtrækning) kræver omfattende forudgående træning for at undgå skade på eller død af dyret, er halevene og dorsal penisvenepunktur sjældent dødelig. Af alle disse grunde og afhængigt af sammenhængen (f.eks. for undersøgelser, der omfatter hanrotter i den perioperative eller umiddelbare postoperative periode for dyr med tynde haleårer), kan begge teknikker anvendes skiftevis for at muliggøre gentagne blodudtrækninger.
Introduction
Blodprøvetagning er nødvendig for de fleste dyreforsøg, både in vivo og in vitro. Hos rotter, da hyppigheden og mængden af blodprøvetagning kan være betydelig, er det nyttigt at have forskellige alternativer til indsamling. Forskellige metoder er blevet beskrevet i tidligere undersøgelser.
De mest almindeligt anvendte teknikker er halevenepunktur og saphenøs veneblodtrækning. Haleveneprøveudtagning er velegnet til alle rottestammer. Med korrekt træning er proceduren enkel at udføre og forårsager minimal nød for dyret1. På samme måde er saphenøs veneblodtrækning, forudsat at det gøres korrekt, også en hurtig og enkel indsamlingsmetode. Ingen af metoderne kræver anæstesi, og begge giver mulighed for gentagne trækninger af små mængder blod. Imidlertid giver saphenøs venepunktur normalt et lavere blodvolumen1 og kræver tilstedeværelse af to personer for at efterlade et bagben udsat for punktering2.
Hvis der skal indsamles store mængder blod fra et enkelt dyr, kan hjertepunktur eller punktering af vena cava anvendes (op til 10 ml blod kan trækkes fra en 150 g rotte med hjertepunktur2). Disse teknikker kræver anæstesi og er terminale procedurer. Dyret skal aflives efter en af disse to teknikker2. Halspinden er et alternativ, der kan bruges, hvis der skal indsamles store mængder blod i en undersøgelse, der endnu ikke har nået sit endepunkt. Denne teknik kræver imidlertid også betydelige tekniske færdigheder for at undgå skade på dyret; Derfor bør dets anvendelse begrænses3.
Andre teknikker, såsom den subklaviske veneblodtrækning, behøver ikke brug af anæstetika før blodindsamling og tillader gentagen prøveudtagning af små mængder blod. Imidlertid kræves behersket håndtering og passende nålesnit til denne teknik. En forkert operation kan resultere i dyresmerter eller endda dødelighed, og træningen til denne metode kan være kræsen4.
Andre anekdotiske procedurer omfatter orbital punktering og sublingual venepunktur, som begge kræver bedøvelse, og hverken anbefales eller anvendes i vid udstrækning. Selvom tidligere undersøgelser har vist hurtigere blodindsamling ved orbital punktering end ved halevenepunktur, blev det konstateret, at orbital punktering under diethyletherbedøvelse var mindre veltolereret end sidstnævnte metode (baseret på dyrenes excitationsscore og urinproduktion)5. Desuden er denne metode stærkt påvirket af dygtigheden hos den person, der udfører proceduren, og udføres hovedsageligt af erfarne dyrlæger. Til sammenligning er den sublinguale venepunktur mindre foruroligende og anbefales til gentagen blodprøvetagning6. Denne teknik giver imidlertid alvorlige bivirkninger såsom reduceret føde- og vandindtag, hvilket kan føre til dyrets død7.
Denne undersøgelse beskriver to metoder, der anvendes i vores laboratorium til gentagen blodprøvetagning. Halevenepunktur kan udføres på et bevidst dyr, og vævsskader og bivirkninger er minimale. Modifikationen af denne teknik i denne undersøgelse omfatter stabilisering af halen med pegefingeren og langfingeren, hvilket gør det muligt for en enkelt operatør at udføre blodindsamlingen. Den dorsale penis venepunktur er allerede blevet beskrevet for enkle intravenøse injektioner. Denne teknik udføres under anæstesi og giver mulighed for en pålidelig blodkilde i tilfælde af vanskeligheder med andre metoder (fx i den umiddelbare postoperative periode med et lille dyr, når der udføres perioperativ blodtrækning under anæstesi). I lighed med haleveneprøvetagning vil skaden på punkteringsstedet have en mindre samlet effekt på dyret sammenlignet med de ovennævnte teknikker8. Formålet med dette metodepapir er at tilbyde uerfarne forskere enkle og pålidelige blodprøvetagningsalternativer i henhold til konteksten (f.eks. til procedurer udført under anæstesi, til undersøgelser, der inkluderer hanrotter, til dyr med tynde haleårer).
Protocol
Representative Results
Discussion
Halevenepunktur er en effektiv metode til at få blod fra en bevidst rotte. Men når et dyr er under bedøvelse, kan virkningen af isofluran føre til karspasmer og gøre halevenepunktur uegnet11. Som vist i denne undersøgelse er et alternativ i denne situation at indsamle blod fra penisvenen, hvilket er mere vellykket og giver et signifikant større volumen blod på kortere tid. Det er vigtigt at huske, at i tilfælde af fejl med denne metode ved første forsøg kan efterfølgende forsøg mislyk…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev finansieret af Shriners Children’s Boston (B. E. U., K.U., C.L.C.). L.C. er finansieret af “La Bourse des Gueules Cassées”, “La Bourse Année Recherche” og “La Bourse de l’Amicale des Anciens Internes des Hôpitaux de Paris”. Y.B. er finansieret af “La Bourse des Gueules Cassées”. Y.B. og I.F.v.R. finansieres af Shriners Hospitals for Children (Fellowships ID er henholdsvis #84308-BOS-22 #84302-BOS-21). Dette materiale er delvist baseret på arbejde støttet af National Science Foundation under bevilling nr. EØF 1941543. Delvis støtte fra US National Institutes of Health (R01EB028782, R56AI171958 og R01DK114506) anerkendes taknemmeligt. Figur 1 blev oprettet med BioRender.com.
Materials
| 0.5 mL | 28 G ½ Insulin Syringes | BD | 329424 | for tail vein puncture |
| 0.5 mL | 30 G x 5/16 Insulin Syringes | BD | 320468 | for penile vein puncture |
| 250 L Microtainer blood collection tubes with K2EDTA | BD | 365974 | |
| Gauze Sponges | Curity | 6939 | |
| Isoflurane Auto-Flow Anesthesia Machine | E-Z Systems | EZ-190F | for penile vein puncture |
| Isoflurane, USP | Patterson Veterinary | 1403-704-06 | for penile vein puncture |
| Nosecone for Anesthesia | World Precision Instruments | EZ-112 | for penile vein puncture |
| Rodent Restraint Cone | Harvard Apparatus | ST2 52-95-86 | for tail vein puncture |
| Small Animal Heated Operating Table (Adjustable) | Peco Services Ltd | 69023 | |
| Webcol Alcohol prep pads | Simply Medical | 5110 |
Riferimenti
- Lee, G., Goosens, K. A. Sampling blood from the lateral tail vein of the rat. Journal of Visualized Experiments. (99), e52766 (2015).
- Beeton, C., Garcia, A., Chandy, K. G. Drawing blood from rats through the saphenous vein and by cardiac puncture. Journal of Visualized Experiments. (7), 266 (2007).
- Luzzi, M., et al. Collecting blood from rodents: A discussion by the Laboratory Animal Refinement and Enrichment Forum. Animal Technology and Welfare. 4 (2), 99-102 (2005).
- Wang, L., et al. Repetitive blood sampling from the subclavian vein of conscious rat. Journal of Visualized Experiments. (180), e63439 (2022).
- Van Herck, H., et al. Blood sampling from the retro-orbital plexus, the saphenous vein and the tail vein in rats: Comparative effects on selected behavioural and blood variables. Laboratory Animals. 35 (2), 131-139 (2001).
- Harikrishnan, V. S., Hansen, A. K., Abelson, K. S., Sørensen, D. B. A comparison of various methods of blood sampling in mice and rats: Effects on animal welfare. Laboratory Animals. 52 (3), 253-264 (2018).
- Zeller, W., Weber, H., Panoussis, B., Bürge, T., Bergmann, R. Refinement of blood sampling from the sublingual vein of rats. Laboratory Animals. 32 (4), 369-376 (1998).
- Nightingale, C. H., Mouravieff, M. Reliable and simple method of intravenous injection into the laboratory rat. Journal of Pharmaceutical Sciences. 62 (5), 860-861 (1973).
- Blood collection: The rat. IACUC Guideline. UCSF Office of Research Institutional Animal Care and Use Program Available from: https://iacuc.ucsf.edu/sites/g/files/tkssra751/f/wysiwyg/guidelines%20-%20Blood%20Collection%20-%20Rat.pdf (2022)
- Staszyk, C., Bohnet, W., Gasse, H., Hackbarth, H. Blood vessels of the rat tail: A histological re-examination with respect to blood vessel puncture methods. Laboratory Animals. 37 (2), 121-125 (2003).
- Constantinides, C., Mean, R., Janssen, B. J. Effects of isoflurane anesthesia on the cardiovascular function of the C57BL/6 mouse. ILAR Journal. 52 (3), e21-e31 (2011).
- Hernaningsih, Y., Akualing, J. S. The effects of hemolysis on plasma prothrombin time and activated partial thromboplastin time tests using photo-optical method. Medicina. 96 (38), 7976 (2017).
- Powles-Glover, N., Kirk, S., Jardine, L., Clubb, S., Stewart, J. Assessment of haematological and clinical pathology effects of blood microsampling in suckling and weaned juvenile rats. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 69 (3), 425-433 (2014).
